專利名稱：光控非承壓分體式太陽能熱水器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及太陽能熱水器，具體指一種由光控集成器控制運轉(zhuǎn)、集 熱器高于水箱分體安裝、非承式太陽能熱水器
背景技術(shù)：
太陽能熱水器作為一種潔凈無污染的綠色環(huán)保裝置正越來越受到 人們的喜愛。目前，市面上流行的太陽能熱水器多為臺式或承壓壁掛式。 臺式的主要構(gòu)成形式為水箱與真空管聯(lián)在一起；承壓壁掛式的構(gòu)成雖然 水箱與集熱器分開但集熱器的真空管與水箱之間通過一根封閉的金屬管 聯(lián)在一起。臺式的工作原理是真空玻璃管接受陽光的照射，使管內(nèi)的 水受熱升溫且浮升，與保溫水箱中的水循環(huán)交換熱量，達(dá)到全部水的升 溫。從結(jié)構(gòu)和熱傳導(dǎo)方式來看這種太陽能熱水器存在著如下的缺陷
一，真空玻璃管與保溫水箱合為一體，所占用的空間很大，進(jìn)水后 熱水器的工作負(fù)荷也很大，這樣在安放地點上有很大的局限性，從而形 成往往只有頂樓住戶才能安裝使用太陽能熱水器，其余用戶想裝都無法 安裝或使用。
二，由于臺式太陽能熱水器的采光的局限性、體積大安裝的局限性， 從而造成太陽能熱水器的安裝往往影響了城市建筑的美觀及一體化，與 此同時，非頂層用戶的安裝所帶來的安全、滲漏水等引發(fā)的社會問題導(dǎo) 制了地方物業(yè)管理部門及政府相關(guān)部門對太陽能熱水器的限制。
三，真空玻璃管內(nèi)水的熱交換是在單個體管中進(jìn)行的自然交換，在 溫度不高的情況下，這種熱交換傳遞的速度非常緩慢，熱交換效率十分 低下。
四，由于水箱與真空管聯(lián)在一起，且水箱在真空管上方，因此真空 管內(nèi)的水是永遠(yuǎn)無法流回水箱供使用。
五，太陽能熱水器放在室外，水箱的散熱量很大，在寒冬低溫低光 照下(如晚上)，真空管內(nèi)的水易結(jié)成冰，從而將真空管凍裂。
六，真空玻璃管中長期有水滯留，又是自然交換，因此水中的殘雜 物非常容易沉淀，時間一長就會有很多沉淀物和水垢產(chǎn)生，而清除這些 沉淀物或水垢除非將真空管拆卸下來才能完成，這在很大程度上阻礙了 太陽能的吸收。承壓壁掛式太陽能熱水器的工作原理是真空玻璃管接受陽光的照 射，所產(chǎn)生的輻射能加熱真空管內(nèi)的金屬管，使金屬管內(nèi)的導(dǎo)熱介質(zhì)升 溫或汽化，從而浮升至水箱，在水箱內(nèi)將熱能傳遞給水，介質(zhì)降溫之后 下沉流回真空管再受熱，如此不斷往復(fù)循環(huán)，加熱水箱內(nèi)的水。從結(jié)構(gòu) 和熱傳導(dǎo)方式來看這種太陽能熱水器存在著一個很大的問題由于需要 增加一根封閉循環(huán)的金屬管，及水箱需承壓式，這樣在熱水器材料成本 上至少增加3-5培，到消費者的零售價也會相應(yīng)地增加。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是要解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種安 裝自由限制少、強(qiáng)迫式循環(huán)熱效率高、水箱與集熱器分體室內(nèi)室外安裝、 冬天不易凍裂真空管、真空管內(nèi)熱水回流水箱、價格適中的太陽能熱水
器°
為實現(xiàn)此目的，本發(fā)明所設(shè)計的光控非承壓分體式太陽能熱水器， 包括分開布置的保溫水箱、集熱器、光控集成器、循環(huán)泵、電磁閥、傳 感器、回流管路等。該保溫水箱為非承壓式水箱，水箱內(nèi)安裝有水位傳 感器，水位溫度傳感器。橐熱器由多根真空玻璃管橫向布置組成；在連 接對向真空管的聯(lián)集器內(nèi)布置有一根母管；真空管內(nèi)設(shè)有支管；在集熱 器上安置有光傳感器；太陽能集熱器通過水箱、水位傳感器、循環(huán)泵、 光控集成器、上下共用管及電磁閥、單向管及止回閥、母支導(dǎo)水管形成 光控自動循環(huán)、回流系統(tǒng)。
本發(fā)明的優(yōu)點在于
一，集熱器與水箱分體安裝，集熱器可以與遮陽篷等建筑物結(jié)合于 一體，不僅安裝自由、自主多功能化，既可以作遮陽篷遮陽光擋雨，又 是可供熱水的熱水器。
二，由于太陽能熱水器與傳統(tǒng)的遮陽篷等建筑物結(jié)合于一體，太陽 能熱水器可與建筑聯(lián)為一體，因此不影響建筑的美觀與一體化，同時由 于太陽能熱水器安裝于自家陽臺上，由此可以避免因安裝太陽能熱水器 產(chǎn)生諸如安全、滲漏水等問題而引發(fā)的社會問題；
三，母管支管的構(gòu)成，可以讓上行的冷水從真空管的盲端底部開始 進(jìn)行冷、熱水的交換，由此每次強(qiáng)迫式的循環(huán)很徹底，其熱效能得到很大的提高；
四，水箱與集熱器分體安裝，且集熱器位置高于水箱，因此通過回 流裝置，完全可以將集熱器內(nèi)的水通過落差自然回流至水箱供使用，這 樣太陽能熱水器的熱效能直接可以提高30%左右；
五，在正常情況下水箱都放在室內(nèi)，室內(nèi)的空氣溫度一般都保持在
20攝氏度左右的基本衡溫狀態(tài)下，因此水箱的熱損相對于室外要小很多 很多，同時由于到了光照未能達(dá)到一定光強(qiáng)(如晚上)情況下，真空管 內(nèi)的水回流水箱，因此，不管氣溫怎么低，也不會凍裂真空管；
六真空管內(nèi)的水在經(jīng)常流動交換，因此水中的殘雜物不易沉淀，也
不易影響太陽能的吸收；
七，由于無須增加封閉貴重金屬循環(huán)管路，因此其價格與傳統(tǒng)臺式 的差不多，消費者易接受；


附圖為一種光控非承壓分體式太陽能熱水器的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式
以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施例作進(jìn)一步的詳細(xì)描述 圖中所示的光控非承壓分體式太陽能熱水器，包括一個安裝在室外 的太陽能集熱器l、 一只光控集成器2、 一個安裝在室內(nèi)的非承壓式水箱 4、集熱器1、由多根橫向布置的真空玻璃管17組成，對向真空管17的 聯(lián)接由聯(lián)集器18聯(lián)接，在聯(lián)集器18內(nèi)設(shè)有一根母管12，在每根真空管 17內(nèi)設(shè)有一根支管13。在水箱4上方設(shè)有冷水進(jìn)口及電磁閥7，在水箱 4內(nèi)設(shè)有水位傳感器8及溫度水位傳感器16，太陽能熱水器通過水箱4、 循環(huán)泵3、電磁閥6、 7、母12支13導(dǎo)水管、光傳感器5、光控集成器2 等形成光控自動循環(huán)、回流系統(tǒng)。
在上述太陽能光控自動循環(huán)、回流系統(tǒng)設(shè)計中，集熱器1的位置須 高出水箱4的位置，這樣通過上下共用管10及電磁閥6和單向管11及 止回閥9，由光控集成器2控制在未達(dá)到一定光強(qiáng)光線時可以將集熱器1 內(nèi)的水通過落差g然回流至水箱4內(nèi)。在上述光控自動循環(huán)、回流系統(tǒng)設(shè)計中，光控集成器2通過光傳感 器5檢測，當(dāng)光線達(dá)到一定光強(qiáng)時，打開電磁閥7進(jìn)水，當(dāng)水箱4內(nèi)的 水位傳感器8檢測到水之后，光控集成器2發(fā)出指令同時啟動循環(huán)泵3 與電磁閥6，將水箱4內(nèi)的水送往集熱器l，之后進(jìn)入編程循環(huán)程序自行 循環(huán)，當(dāng)光傳感器5未能檢測到一定光強(qiáng)的光線時，打開電磁閥6將集 熱器內(nèi)的水通過落差自然回流至水箱4，之后關(guān)閉電磁閥6進(jìn)入休眠待機(jī) 狀態(tài)。
在上述光控自動循環(huán)、回流系統(tǒng)中，在任何情況下當(dāng)打開沐浴開關(guān) 14時整個系統(tǒng)將優(yōu)先啟動循環(huán)泵3增壓沐浴。同時通過水位溫度傳感器 16及顯示器15可以隨時知道水箱4內(nèi)的水量及水溫。在長期低光照天氣 情況下可通過電加熱19將水加熱沐浴。
本發(fā)明的工作原理是這樣的當(dāng)光傳感器5檢測到一定光強(qiáng)光線時， 光控集成器2便自行啟動運行，打開電磁閥7進(jìn)水，當(dāng)水箱4內(nèi)的水位 傳感器8檢測到水，便關(guān)閉電磁閥7，同時啟動循環(huán)泵3與電磁閥6，通 過管路及母12、支13管將水送至真空管17的盲端底部、聯(lián)集器18、又 回到水箱4，之后進(jìn)入編程循環(huán)程序自行進(jìn)行循環(huán)，當(dāng)光傳感器5沒有檢 測到一定光強(qiáng)的光線時，打開電磁閥6，將集熱器l內(nèi)的水通過落差自然 回流至水箱4，之后關(guān)閉電磁閥6整個系統(tǒng)進(jìn)入休眠待機(jī)狀態(tài)。在任何情 況下打開沐浴開關(guān)14整個系統(tǒng)將優(yōu)先啟動循環(huán)泵3增壓沐浴。
權(quán)利要求
1. 一種光控非承壓分體式太陽能熱水器，其特征在于它包括一個橫向布置的集熱器(1)、保溫水箱(4)、光控集成器(2)、循環(huán)泵(3)、電磁閥(6)(7)、光傳感器(5)、水位傳感器(8)等。集熱器(1)由多根真空玻璃管(17)橫向布置組成；在連接對向真空管的聯(lián)集器(18)內(nèi)布置有一根母管(12)；在每根真空管(17)內(nèi)設(shè)有一根支管(13)；在集熱器(1)上安置有光傳感器(5)；在保溫水箱(4)內(nèi)設(shè)有水位傳感器(8)。太陽能熱水器通過水箱(4)、水位傳感器(8)、光傳感器(5)、循環(huán)泵(6)、光控集成器(2)、上下共用管(10)及電磁閥(6)、單向管(11)及止回閥(9)、母(12)支(13)導(dǎo)水管形成光控自動循環(huán)、回流系統(tǒng)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光控非承壓分體式太陽能熱水器，其 特征在于太陽能集熱器(1)與水箱(4)分體安裝，且集熱器(1) 的位置須高出水箱(4)，以便集熱器(1)內(nèi)的水自然回流時有一定落差。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光控非承分體式太陽能熱水器，其特 征在于集熱器(1)上的聯(lián)集器(18)內(nèi)設(shè)有母管(12)、真空管(17) 內(nèi)設(shè)有支管(13)，從而構(gòu)成，上行循環(huán)的冷水從真空管(17)的盲 端底部開始冷熱水交換。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光控非承壓分體式太陽能熱水器，其 特征在于聯(lián)集器(18)下端設(shè)有一 根上下共用管(10)及電磁閥(6)，同時還設(shè)有一根單向管(11)及相應(yīng)止回閥(9)，以便將真空 管(17)、聯(lián)集器(18)、母管(12)、支管(13)內(nèi)的水通過落差自 然回流水箱。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述，光控非承壓分體式太陽能熱水器其特 征在于整個系統(tǒng)運轉(zhuǎn)由一只光控集成器(2)來控制運轉(zhuǎn)，當(dāng)光傳 感器(5)檢測到一定光強(qiáng)的光線時，啟動系統(tǒng)打開電磁閥(7)進(jìn)水， 當(dāng)水箱內(nèi)的水位傳感器(8)檢測到水，關(guān)閉電磁閥(7);接著打開 電磁閥(6)同時啟動循環(huán)泵(3)將水箱(4)內(nèi)的水往集熱器(1) 送，之后進(jìn)入編哮循環(huán)程序自行循環(huán)。當(dāng)光傳感器(5)沒有檢測到一定光強(qiáng)的光線時打開電磁閥(6)，在將集熱器(1)內(nèi)的水通過落 差自然回流至水箱(4)內(nèi)，之后關(guān)閉電磁閥(6)，之后進(jìn)入休眠待 機(jī)狀態(tài)。同時在任何情況下中斷程序優(yōu)先啟動循環(huán)泵(3)增壓沐浴?；玖鞒虨楣鈧鞲衅?5)-光控集成器(2)-電磁閥(7)-水位傳感器(8) --電磁閥(6)、循環(huán)泵(3)—編程循環(huán)--光傳感器(5)--電磁閥(6) --待機(jī)沐浴時中斷程序優(yōu)先增壓。
全文摘要
本發(fā)明主要公開了一種光控非承壓分體式太陽能熱水器，它主要包括集熱器與光控集成器，水箱與集熱器分體安裝，同時整個系統(tǒng)運轉(zhuǎn)由光控集成器控制運轉(zhuǎn)。該水箱為非承壓保溫水箱，集熱器由多根真空管橫向布置組成，同時集熱器的位置須高出水箱。本發(fā)明通過集熱器、光控集成器，光傳感器、母支導(dǎo)水管、回水裝置、循環(huán)泵、電磁閥、水箱、等部件的構(gòu)成與運轉(zhuǎn)，可以達(dá)到太陽能熱水器與建筑一體化、安裝自主、強(qiáng)迫式循環(huán)熱效能得到很大提高、母支導(dǎo)水管可使集熱器每次冷熱水交換徹底、光控集成器可使整個系統(tǒng)運轉(zhuǎn)自動、不定時，大大提高其工作效能，回流裝置不僅真空管熱水回流水箱供利用且可使集熱器避免在低光強(qiáng)及低溫或超低溫條件下凍裂真空管，同時也大大減輕真空管內(nèi)因結(jié)水垢而降低熱效能。
文檔編號F24J2/46GK101430139SQ200710169630
公開日2009年5月13日 申請日期2007年11月8日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月8日
發(fā)明者鐘海偉, 陳根永 申請人:陳根永